AUTOMATIZACIÓN DE UNA COQUILLADORA DE ALUMINIO

JUAN VICENTE BELTRÁN MALDONADO1

1ihbj14@hotmail.com

Abstract — This project is focused on the automation of a manual machine made for injecting fused aluminuminmolds. The device requires three different automatic modules: an unmolding module, a rising and holding module and a module to incline the complete structure. The current manual machine has a pneumatic system, that’s the reason to look for pneumatic solutions for each module.

Keywords – aluminum injection, unmolding, pneumatic automation

Resumen — Este proyecto está enfocado en la automatización de una máquina manual para la inyección de aluminio fundido en molde. Dicho dispositivo requiere de tres módulos automáticos diferentes: un módulo de desmolde, un módulo de elevación y retención y un módulo para inclinar la estructura completa. La actual máquina tiene un sistema neumático, esa es la razón para buscar soluciones neumáticas para cada módulo.

Palabras Clave — inyección de aluminio, desmolde, automatización neumática

I. INTRODUCCIÓN

El proyecto Automatización de una coquilladora de aluminio surge como un requerimiento de la pequeña empresa del talento Juan Vicente Beltrán quien ha trabajado por varios años en el sector de la fundición de aluminio. Uno de los más importantes puntos del requerimiento inicial es la seguridad del operario, quien debe hacer la operación de desmolde de manera manual, apoyándose en unas palancas metálicas; esto sin duda alguna representa una serie de riesgos innecesarios como exponerse a la alta temperatura del molde después de la fundición o esfuerzos físicos excesivos.

Se inició entonces el diseño de una estructura de soporte para el molde que le brindara además la posibilidad de separar el molde con un mecanismo accionado por un actuador neumáticos, aprovechando ciertas ventajas mecánicas, pero a lo largo del desarrollo de la estructura completa de funcionamiento se han propuesto mejoras que han llevado a un modelo completa en CAD que se espera duplique la productividad de la máquina.

II. FASE DE ANÁLISIS Y REQUERIMIENTOS

Para la fase de análisis y requerimientos se tuvieron en cuenta diferentes estudios como:

• Investigación: Indiscutiblemente uno de los puntos de partida más relevantes es la experiencia del talento debida a su larga trayectoria en la industria de la fundición de aluminio a baja presión, además es un requerimiento puntual partiendo de un sistema en funcionamiento.

• Análisis de requerimientos por parte de usuarios: de este tipo de máquinas principalmente, como ya se había comentado, el requerimiento más conciso es obtener un sistema de desmolde que permita prescindir de la intervención directa del operario para garantizar la seguridad del mismo. Además de la seguridad del operario también se encuentra una demora en el proceso al desmoldar manualmente por el procedimiento utilizado que se ce afectado por distintos factores como el agotamiento físico o algún tipo de dolencia de tipo muscular por el esfuerzo riguroso y repetitivo.

• Ensayos mecánicos: Se modeló toda la estructura en CAD y se están haciendo los últimos ajustes para hacer la simulación de peso de la estructura para poder calcular el tamaño y la fuerza de los actuadores neumáticos.

• Evaluación de las alternativas: se buscaron diferentes modos de lograr la estructura móvil del porta-moldes para lo cual se propusieron verbalmente varias opciones tomando la de tipo bisagra como la más adecuada. También se estudió en varias oportunidades el diseño del contrapeso para equilibrar la estructura móvil, para llegar finalmente a la conclusión de replicar dicha estructura para no dejar simplemente un peso muerto sino darle una utilidad adicional y aprovecharla para aumentar el rendimiento en producción.

III. CRONOGRAMA DE TRABAJO

Teniendo en cuenta los análisis anteriores se estipuló el siguiente cronograma de trabajo teniendo en cuenta todas las fases del proyecto.

IV. FASE DE INGENIERÍA

A. DISEÑO CAD

El modelo actual que se tiene en CAD es el que se muestra en las imágenes siguientes, como se observa allí se ha creado una réplica de la estructura que soporta el molde para poder dar un contrapeso a la estructura móvil y hacer más útil esta carga adicional requerida para equilibrar la estructura. La altura se debe a la distancia mínima que debe tener el operario del cilindro rojo ubicado en la mitad de la estructura que es el horno.

CONCLUSIONES

• Hace falta tener un buen tiempo dedicado a la búsqueda de nuevas alternativas que mejoren las estructuras de las máquinas de manera óptima, como en el caso del contrapeso del cual se busca obtener una utilidad adicional.

• A pesar de que un diseño no se puede respaldar 100% con un programa de CAD las posibilidades de comprobación, detección de errores y optimización de diseño son muy altas por lo que se consolida nuevamente como una herramienta muy poderosa.